Java 中 ConcurrentLinkedDeque 的 add() 方法

在 Java 中，ConcurrentLinkedDeque 是一个线程安全的双向链表队列，它的 add() 方法可以用来向队列中添加元素。本文将会介绍 ConcurrentLinkedDeque 的 add() 方法的用法和实现原理。

用法

add() 方法有两个重载形式：一种是直接添加一个元素；另一种是将一个集合中的元素全部添加到队列中。

下面是直接添加一个元素的示例代码：

ConcurrentLinkedDeque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();
deque.add("apple");

可以看到，我们首先创建了一个 ConcurrentLinkedDeque 对象，然后通过 add() 方法将一个 String 类型的元素 "apple" 添加到队列中。

除了 add() 方法，ConcurrentLinkedDeque 还提供了一系列类似的方法来添加元素，如 offer()、put() 等，它们都与 add() 方法相似，只是返回值和异常处理不同。需要根据具体需求选择合适的方法。

下面是将集合中的元素全部添加到队列中的示例代码：

List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("apple");
fruits.add("banana");
ConcurrentLinkedDeque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();
deque.addAll(fruits);

我们首先创建了一个 List 集合，并向其中添加了两个元素。然后创建了一个 ConcurrentLinkedDeque 对象，通过 addAll() 方法将集合中的元素全部添加到队列中。

实现原理

ConcurrentLinkedDeque 的 add() 方法实现和普通的双向链表的 add() 方法类似，通过创建一个新的节点，并将其插入到链表的尾部。不过，由于 ConcurrentLinkedDeque 是线程安全的，因此需要使用一些并发控制机制来保证多线程环境下的安全性。具体来说，ConcurrentLinkedDeque 采用了一种叫做 “wait-free” 的算法来实现线程安全。

在 add() 方法中，首先会创建一个新的节点，然后使用 CAS (Compare and Swap) 原子操作将其插入到链表尾部。如果这个 CAS 操作失败，说明别的线程已经在修改链表，此时需要重新尝试插入节点。如果插入节点的同时有其他线程在修改链表，那么这些线程会通过 CAS 操作抢占修改链表的机会，直到成功为止。由于该算法是基于 CAS 操作的，因此能够保证线程的等待时间是有限的，从而实现线程的快速访问和修改。

结论

本文介绍了 ConcurrentLinkedDeque 的 add() 方法的用法和实现原理。ConcurrentLinkedDeque 是一个线程安全的双向链表队列，通过 add() 方法可以向队列中添加元素。在实现上，add() 方法采用了 “wait-free” 算法来保证线程安全。如果需要在多线程环境下使用双向链表队列，那么 ConcurrentLinkedDeque 是一个不错的选择。